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标况流量与工况流量间的换算

标况和工况之间的差异是什么呢?如何盘算气体状态?标况流量与工况流量又该如何转换呢?今天,丹阳威廉希尔williamhill气体设备科技有限公司就来帮你轻松搞定标况和工况的相关知识。

标况和工况的区别

工况:实际事情状态下的流量,单元:m?/h

标况:温度20℃、一个大气压(101.325kPa)下的流量,单元:Nm?/h

注意:通常所指的标况是温度为0℃(273.15开尔文)和压强为101.325千帕(1尺度大气压,760毫米汞柱)的情况,区别于我国工业气体标况的划定。

两种状态下的单元都是一样的,只是对应的流量差异而已。另外差异国家所指的标态也纷歧样。

盘算方程

凭据理想气体状态方程

其方程为pV = nRT。

这个方程有4个变量:p是指理想气体的压强,V为理想气体的体积,n体现气体物质的量,而T则体现理想气体的热力学温度;另有一个常量:R为理想气体常数。

PV/T=nR为常数, 

所以P1×V1/T1 = P2×V2/T2

设标况下体积流量为V0,

温度T0=273+20=293k,压力P0=101.325Kpa=0.101325Mpa, 

工况下体积流量为V,温度T(摄氏度),压力P(表压力,Mpa), 

忽略压缩因子的变化有V*(P+0.101325)/(T+273)=V0*P0/T0

注意:一般天然气都是中低压输送,低压入户,都是带有压力的,属于工况。 

天然气的计量按尺度状态(严格的说是准尺度状态,我们叫它常态)来计量的,一般贸易计量按20℃,1个大气压力(0.1013MPa)状态下的体积计量,比尺度状态下的体积稍大一些,对卖方有利(因为原来是乘以273,凭据20℃的话就是乘以273+20,所以变大了)。 

在国际尺度中的尺度状态是0℃,1个尺度大气压力。

对于气体来说差异的压力,其体积会差很大(气体很易压缩),虽然体积流量会差很大,同径条件下差异工况下的流速自然也会差很大,比方同直径蒸汽管线对于10bar和3.5bar时最大流量是差异的。

工艺盘算时用工况或用标况取决于你查的图表、用的常数,两种状态的盘算都是可能泛起的。

比方在界说压缩机参数时,我们常用标况下的参数来给厂家提条件,同时我们也提供温度大气压力等参数供做工况下的校正,这么做的利益是我们可以用同一个状态来讲明参数,就如同泵的性能曲线都是用清水来说的,没人会说汽油的性能曲线是什么,原油的性能曲线又是什么。

在许多盘算中用的都是工况,比方盘算流速时。

气体的尺度状态

气体的尺度状态分三种:

1、1954年第十届国际计量大会(CGPM)协议的尺度状态是:温度273.15K(0℃),压力101.325KPa。世界各威廉希尔williamhill技领域广泛接纳这一标态。

2、国际尺度化组织和美国国家尺度划定以温度288.15K(15℃),压力101.325KPa作为计量气体体积流量的标态。

3、我国《天然气流量的尺度孔板盘算要领》划定以温度293.15K(20℃),压力101.325KPa作为计量气体体积流量的尺度状态。

天然气标况体积换算公式和普通气体的纷歧样,必须切合中国石油天然气总公司宣布的尺度。

气体的气态方程式:

Qn=Zn/Zg * (Pg+Pa)/Pn * Tn/Tg * Qg

式中:

Qn——尺度状态下的体积流量(Nm?/h)

Zn——尺度状态下的压缩系数

Zg——事情状态下的压缩系数

Pg——表压(KPa)

Pa——当地大气压(KPa)

Pg+Pa——工况下的绝对压力

Pn——尺度大气压(101.325KPa)

Tn——尺度状态下(天然气国标20℃)的绝对温度(293.15K)

Tg——介质的绝对温度(273.15+t)K

t ——被测介质的摄氏温度(℃)

Qg——未经修正的体积流量(m?/h)

注:带n的是标况参数,带g的是工况参数。

标况与工况之间的换算实例

通常我们所说的流量为了便于统一的单元,都是述说的标况状态的流量;而工厂运行纪录的实际流量基本都是工况状态下的流量。

1.标况流量到工况流量换算的实例:

Q

空压机额定产气量2立方/分钟,管道压力8公斤,实际管道的工况流量是几多?

A

简陋盘算,假设压缩空气温度20度。

工况流量=2/(0.8+0.101325)*0.101325

=0.2248立方/分钟

式中:0.101325是大气的绝对压力;0.8为管道压力,单元是MPa 。

2.工况流量到标况流量换算的实例:

Q

氧气管道压力12公斤,工况流量10立方/小时,标况流量是几多?

A

假设温度为20度,不加入运算。

标况流量=10/0.101325*(1.2+0.101325)

=128.43立方/小时

式中:0.101325是大气的绝对压力;1.2为管道压力,单元是MPa。

流量计选型盘算实例

已知某一供气管线的实际事情压力为(表压)0.8MPa~1.2MPa,介质温度规模为-5℃~40℃,供气量为3000~10000Nm?/h(标况流量),在不考虑天然气组分情况下,要求确定流量计的规格型号。

答:凭据气态方程先将标况流量换算成工况流量,然后再选择合适的口径。

气体方程式如下:

Qb=Q×PTb/PbT×Zb/Zg=QCF2     

式中:C为换算系数;F为气体压缩因子

盘算:

①当介质压力最低,温度最高时,应具有最大标况体积流量,

即  Qb=Q×PTb/PbT×Zb/Zg=QCF2=1200.87 m?/h

②当介质压力最高,温度最低时,应具有最小标况体积流量,

即  Qmin=213.51 m?/h

从以上盘算结果得知,要选择的流量计其工况流量规模为(214-1200) m?/h。

凭据盘算的流量规模,选择满足工况要求的流量计。

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